11학년을 위한 6과의 천문학 솔루션 북(워크북) - 코페르니쿠스의 태양 중심 시스템

1. 세계의 시스템을 간략하게 설명하십시오.

a) 프톨레마이오스: 지구 중심 시스템에 따르면, 모든 천체는 중심인 고정된 지구 주위를 움직입니다.

b) 코페르니쿠스에 따르면: 지구는 태양으로부터 세 번째 행성이며 1항성년에 태양을 회전시킵니다. 행성은 중심인 태양 주위의 공간에서 움직입니다.

2. 문장을 완성하세요.

행성은 중력장 내에서 별 주위를 움직이는 천체로, 구형에 가까운 모양을 가지며 별에서 반사된 빛으로 빛납니다.

행성의 일반적인 일일 움직임 외에도 별을 배경으로 복잡한 고리 모양의 경로가 설명됩니다. 서쪽에서 동쪽으로 천천히 움직일 때 행성의 움직임을 직접이라고하고 동쪽에서 서쪽으로 움직일 때 역행 또는 역행이라고합니다.

행성 구성은 행성, 지구 및 태양의 특징적인 상대적 위치입니다.

3. 목록:

a) 낮은 행성: 금성과 수성;
b) 상부 행성: 화성, 목성, 천왕성, 해왕성, 토성.

4. 그림 6.1을 사용하여 행성이 지점 1-8에 위치할 때 행성의 주요 구성을 나타냅니다.

1. 화합물
2. 상단 연결
3. 최대 오프셋(동쪽 신장)
4. 하단 연결
5. 최대 오프셋(서쪽 신장)
6. 직면
7. 동부 구적법
8. 서부 구적법

5. 그림 6.1을 이용하여 질문에 답하십시오.

낮은 행성은 어떤 구성에서 지구까지의 최소 거리에 접근합니까?

낮은 연결에서.

상부 행성은 어떤 구성에서 지구까지의 최소 거리에 접근합니까?

대결 중.

6. 지구에서 행성에 대한 가시성 조건(바람직한 가시성 조건, 불리한 가시성 조건) 표를 작성하세요.

7. 태양 원반을 통과할 수 있는 행성은 무엇입니까?

금성, 수성.

8. 개념을 정의하십시오.

Synodic 궤도주기는 동일한 이름을 가진 두 개의 연속적인 행성 구성 사이의 시간 간격입니다.

항성(또는 항성) 공전 기간은 행성이 별을 기준으로 한 궤도에서 태양 주위를 완전히 공전하는 기간입니다.

9. 공동 회전 주기와 항성 회전 주기 사이의 관계에 대한 공식을 적으십시오.

a) 낮은 행성의 경우: 1/S = 1/T = 1/T Z
b) 상부 행성의 경우: 1/S = 1/T З - 1/T

10. 문제를 해결하세요.

옵션 1.

1. 화성의 항성주기가 T - 1.88 지구년이라면 화성의 공동주기는 무엇입니까?

2. 수성의 열등접속사는 116일 후에 반복됩니다. 수성의 항성주기를 결정합니다.

옵션 2.

1. 금성의 하접합이 584일마다 발생한다면 금성의 항성주기를 결정하십시오.

2. 목성의 항성주기가 T = 11.86년이라면 목성의 반대파는 몇 시간 후에 반복됩니까?

행성 구성은 지구와 태양 행성의 특징적인 상호 위치를 나타냅니다.

우선, 우리는 지구에서 행성을 볼 수 있는 조건이 지구의 궤도 내에 있는 내부 행성(금성과 수성)과 외부 행성(다른 모든 행성)에 대해 크게 다르다는 점에 주목합니다.

내부 행성은 지구와 태양 사이에 있거나 태양 뒤에 있을 수 있습니다. 그러한 위치에서는 행성이 태양광선에 사라지기 때문에 보이지 않습니다. 이러한 위치를 행성-태양 결합이라고 합니다. 내합에서 행성은 지구에 가장 가깝고, 상합에서 행성은 우리로부터 가장 멀리 떨어져 있습니다(그림 26).

쌀. 26. 행성 구성.

지구에서 태양과 내부 행성까지의 방향 사이의 각도가 특정 값을 초과하지 않고 예각을 유지한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 이 제한 각도를 태양으로부터 행성까지의 최대 거리. 수성의 최대 거리는 28°, 금성은 최대 48°에 이릅니다. 따라서 내부 행성은 아침에 하늘 동쪽에서, 저녁에 하늘 서쪽에서 항상 태양 근처에서 볼 수 있습니다. 수성과 태양이 가깝기 때문에 거의 불가능합니다. 육안으로 수성을 볼 수 있습니다(그림 26 및 27).

금성은 하늘에서 태양으로부터 더 큰 각도로 멀어지며 모든 별과 행성보다 더 밝습니다. 해가 진 후에는 새벽 햇살 속에서 하늘에 더 오래 머물며 배경에서도 선명하게 보이고, 새벽 햇살 속에서도 선명하게 보입니다. 하늘의 남쪽 부분과 한밤중에는 수성도 금성도 보이지 않는다는 것은 이해하기 쉽습니다.

쌀. 27. 태양이 질 때 관찰자의 수평선을 기준으로 한 수성과 금성의 궤도 위치(태양을 기준으로 서로 다른 위치에 있는 행성의 위상과 겉보기 직경은 동일한 관찰자 위치에 대해 표시됨).

지구와 태양 사이를 통과하는 수성 또는 금성이 태양 디스크에 투영되면 작은 검은 색 원으로 표시됩니다. 수성과 특히 금성의 하합 동안 태양 원반을 가로지르는 그러한 통로는 상대적으로 드물며, 7-8년에 한 번씩 발생합니다.

태양에 의해 조명되는 내부 행성의 반구는 지구에 대한 다른 위치에서 우리에게 다르게 보입니다. 따라서 지구 관찰자에게 내부 행성은 달처럼 위상을 바꿉니다. 태양과의 내합에 있는 행성들은 빛이 없는 쪽이 우리를 향하고 있어 보이지 않습니다. 이 위치에서 약간 옆으로 낫 모양을 하고 있습니다. 태양으로부터 행성의 각도 거리가 증가함에 따라 행성의 각도 직경은 감소하고 초승달의 너비는 더 커집니다. 태양과 지구 방향 사이의 행성 각도가 90°일 때 우리는 행성의 조명된 반구의 정확히 절반을 볼 수 있습니다. 그러한 행성은 우월합 시대에 주간 반구와 완전히 우리를 마주하고 있습니다. 그러나 그녀는 태양 광선 속에서 길을 잃고 눈에 보이지 않게 됩니다.

외부 행성은 수성과 금성처럼 지구와 관련하여 태양 뒤에 위치할 수 있으며 태양 광선에 의해 손실될 수도 있습니다. 그러나 직선의 연속에 위치할 수도 있습니다. 태양 - 지구이므로 지구는 행성과 태양 사이에 있습니다. 이 구성을 반대라고 합니다. 행성을 관찰하는 데 가장 편리합니다. 이때 행성은 첫째로 지구에 가장 가깝고, 둘째, 조명된 반구가 행성을 향하고, 셋째, 태양과 반대되는 하늘에 있기 때문입니다. 행성은 자정 무렵에 정점에 있으므로 자정 전후에 오랫동안 볼 수 있습니다.

행성 구성의 순간, 가시성 조건 주어진 연도"학교 천문 달력"에 나와 있습니다.

행성 구성은 지구와 태양 행성의 특징적인 상호 위치입니다.

지구와 관련된 모든 행성은 다음과 같이 나뉩니다. 내부(그 궤도는 지구 궤도 내부에 위치함) 외부. 에게 내부 행성금성과 수성을 포함하여 외부- 다른. 내부 행성은 결합 구성이 특징입니다.

합은 내부 행성이 지구 사이에 있을 때 행성의 위치입니다.
그리고 태양, 또는 태양 뒤에. 그러한 경우에는 보이지 않습니다. 지구와 태양 사이에 있는 행성의 위치를 ​​내합이라고 합니다. 그 안에서 행성은 지구에 가장 가깝습니다. 태양 뒤에 있는 행성의 위치를 ​​상합이라고 하며, 행성은
지구에서 가장 먼 곳.

내부 행성은 태양으로부터 큰 각도로 멀어지지 않습니다(수성의 최대 각도는 28°, 금성의 경우 48°). 태양에서 서쪽으로의 행성의 가장 큰 편차를 서쪽 최대 이각, 동쪽으로-가장 큰 동쪽 이각이라고합니다.

외부 행성의 경우에도 가능합니다. 연결 구성(“태양 뒤” 위치). 동시에, 그들은 태양 광선에서 길을 잃기 때문에 지구 관찰자에게는 보이지 않습니다. 지구-태양 선상의 외부 행성의 위치를 ​​충이라고 합니다. 이것은 행성을 관찰하는데 가장 편리한 구성입니다.

행성 궤도 주기

행성의 총회 기간동일한 구성이 반복되는 사이에 경과되는 시간입니다.

태양에 가까울수록 행성은 더 빨리 움직입니다. 따라서 반대 이후 지구는 태양에서 더 멀리 떨어진 행성을 추월하기 시작할 것입니다. 시간이 지나면 지구가 완전히 자전하면서 행성을 추월하면서 반대가 다시 일어날 것입니다.

우리는 외행성의 공진기 기간은 지구가 태양 주위를 공전하면서 행성을 360° 추월하는 기간이라고 말할 수 있습니다.

항성주기는 태양의 관찰자에게 행성이 같은 별로 되돌아오는 시간입니다.

시노딕 사이( 에스, 일) 및 항성( 티, 일) 개월에 대한 비율이 있습니다. 태양과 지구 사이에 위치한 행성의 경우:

케플러의 법칙

요하네스 케플러(1571~1630)는 태양 주위를 도는 화성의 주기적인 공전을 연구하여 자신의 법칙을 발견했습니다.

케플러의 제1법칙: 각 행성은 태양을 초점 중 하나에 두고 타원 모양으로 회전합니다. 태양에 가장 가까운 궤도의 지점을 근일점, 가장 먼 지점을 원일점이라고 합니다. 타원의 신장 정도는 이심률로 특징지어집니다.

케플러의 두 번째 법칙(면적의 법칙): 행성의 반경 벡터는 동일한 시간 동안 동일한 면적을 나타냅니다. 행성의 움직임을 고려하면, 동일한 면적을 제한하더라도 궤도의 다른 위치에서 동일한 시간 동안 행성에 의해 설명되는 호는 다릅니다. 결과적으로 행성의 선형 운동 속도는 궤도의 다른 지점에서 동일하지 않습니다. 행성이 태양에 가까울수록 궤도에서 더 빠르게 움직입니다. 근일점에서는 행성의 속도가 가장 빠릅니다.

따라서 케플러의 두 번째 법칙은 타원을 따라 행성이 움직이는 속도의 변화를 정량화합니다.

케플러의 제3법칙: 행성의 항성주기의 제곱은 궤도의 장반경의 입방체와 관련이 있습니다. 한 행성의 궤도의 장반경과 항성 공전 주기를 각각 다음과 같이 표시하면 1, 티 1, 그리고 다른 행성 - 통해 2, 티 2이면 제3법칙의 공식은 다음과 같습니다.

케플러의 세 번째 법칙은 행성 궤도의 장반경 길이를 지구 궤도의 장반경 길이와 연관시킵니다. 천문학에서는 이 길이를 거리 측정의 기본 단위인 천문 단위(AU)로 사용합니다.

강의 7. 행성 구성,

신체까지의 거리와 크기.

1. 하부 및 상부 행성의 기본 구성.

2. 행성의 항성 및 공동 기간.

3. 지구의 크기 결정

4. 시체까지의 거리 결정.

5. 신체 크기 결정.

1. 내부 및 외부 행성의 기본 구성.

천구에서 행성의 복잡한 겉보기 운동은 행성의 공전으로 인해 발생합니다. 태양계태양 주위. 고대 그리스어로 번역된 "행성"이라는 단어 자체는 "방황하는" 또는 "방랑하는"을 의미합니다. 천체의 궤적을 궤적이라고 한다. 궤도.

지구의 궤도에 따라 행성은 다음과 같이 나뉜다. 내부(하부) -수성, 금성, 그들의 궤도는 지구 궤도 안쪽에 위치하며, 외부(위) -화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 그들의 궤도는 지구 궤도 바깥에 있습니다. 외부 행성은 항상 태양이 비추는 측면으로 지구를 향합니다. 내부 행성은 달처럼 위상을 바꿉니다. 태양계의 모든 행성의 궤도면은 황도면 근처에 위치하며 황도면에서 7° 미만으로 벗어납니다. 행성이 궤도에서 이동하는 속도는 다르며 행성이 태양으로부터 멀어질수록 감소합니다. 지구는 수성과 금성보다 느리게 움직이지만 다른 모든 행성보다 빠릅니다. 특정 시간에 행성의 이동 속도의 차이로 인해 태양과 행성의 상대적인 위치가 달라집니다.

태양, 지구, 행성의 특별하고 기하학적으로 정확한 상호 위치를 호출합니다. 구성.동일한 행성 구성이 궤도의 다른 지점, 다른 별자리 반대편, 연중 다른 시간에 발생합니다. 하부 행성과 상부 행성에 의해 생성되는 구성이 다릅니다.

낮은 행성에는 이런 것이 있습니다. 사이V1 그리고V3 (상단 및 하단) 및 연장V2 그리고V4 (동부와 서부). 상위 행성의 경우 다음과 같습니다. 직교중2 그리고 M4(동부 및 서부), 화합물중1 그리고 대결중3 .

이 끔찍한 이름 뒤에는 무엇이 있습니까? 접속사는 태양, 지구, 행성을 같은 선상에 배치하는 것입니다., 행성은 태양과 지구 사이에 있거나(하접합) 지구에서 태양 뒤에 숨어 있습니다(상접합). 열등한 행성과 상위 행성이 있을 수 있는 유일한 구성은 상위합이며, 행성은 자연적으로 관찰될 수 없습니다. 열등한 결합은 낮은 행성에만 내재되어 있으며, 아주 드물지만 태양 원반을 배경으로 수성과 금성이 (검은 색 원 형태로) 지나가는 것을 관찰할 수 있습니다.

낮은 행성의 겉보기 운동은 태양 주위의 진동 운동과 유사합니다. 태양으로부터 낮은 행성까지의 최대 각거리를 신장이라고 합니다.신장의 경우 지구, 행성, 태양은 행성이 직각의 꼭지점에 있는 직각 삼각형을 형성합니다. 수성의 가장 큰 신장은 28˚, 금성 - 48˚입니다. 이때 지구에서는 태양이 비추는 행성의 반구 전체가 보이지 않고 위상이라고 불리는 부분만 보입니다. 동쪽 이각 동안 행성은 일몰 직후 서쪽에서 볼 수 있으며, 서쪽 이각 동안 행성은 일출 직전 동쪽에서 볼 수 있습니다.

상위 행성을 관찰하는 가장 편리한 순간은 반대입니다. 세 개의 천체는 모두 같은 선상에 있지만 이 경우 지구는 태양과 행성 사이에 위치하며 행성의 전체 반구가 태양에 의해 조명됩니다. 외부 행성은 태양으로부터 0˚에서 180˚ 사이의 각도 거리에 있을 수 있습니다. 태양과 위쪽 행성 사이의 각도 거리가 90˚일 때, 행성은 신장과 마찬가지로 각각 동쪽 또는 서쪽에 직각 위상(직각 위상은 원의 각 1/4을 의미함)에 있다고 합니다. 이 경우 지구와 태양, 행성도 직각삼각형을 이루고 있지만 지구는 직각의 꼭지점에 있다.

지구-달-태양 시스템은 특별합니다. 내부 행성과 마찬가지로 열등한 결합을 가지며, 초승달이 발생하고(태양과 지구 사이의 달), 보름달 동안 외부 행성과 마찬가지로 대립이 있습니다.

2. 행성의 항성주기와 공율주기.

행성이 궤도에서 태양 주위를 완전히 공전하는 기간을 행성의 항성(또는 항성) 공전 기간(T)이라고 하며, 행성의 동일한 두 구성 사이의 시간을 "항성"이라고 합니다. 총회 기간 ( 에스). 행성은 태양 주위를 한 방향으로 움직이며, 각 행성은 항성주기와 동일한 시간이 지나면 태양 주위를 한 번 완전히 회전합니다. 행성을 특정 구성으로 두십시오. 지구의 항성주기와 동일한 시간 동안 하위 행성은 태양 주위를 두 번 이상 회전하여 지구를 추월하고 상위 행성은 전체 회전보다 적게 회전하여 지구보다 뒤쳐집니다. 결과적으로 지구의 1년 후에는 행성의 구성이 반복되지 않습니다. 즉, 공합주기는 항성주기와 동일하지 않습니다. 그러나 기간 사이에는 쉽게 설정할 수 있는 관계가 있습니다. 이 종속성을 호출합니다. 공동 운동의 방정식.

낮은 행성에 대한 방정식을 만들어 봅시다. 지구의 날 동안, 행성은 T가 행성의 항성주기인 각도만큼 이동하고, 지구는 지구의 항성주기인 각도만큼 이동합니다. 이들 각도 사이의 차이는 전진 각도 α를 제공하며, , 그러면 낮은 행성이 하루 안에 지구보다 앞서게 될 것입니다. S일에 360°(α·S=360°)의 전진이 누적되면 행성의 구성이 반복됩니다. S-in 이 경우- 총회 기간. 낮은 행성의 최종 방정식은 다음과 같습니다.

또는 또는

위쪽 행성은 지구보다 느리게 움직이기 때문에 방정식은 다음과 같은 형식을 취합니다. 또는 또는

일.화성의 반대가 780일마다 발생한다는 것을 알고 화성의 태양 주위 공전 기간을 결정하시겠습니까?

3. 지구의 크기를 결정합니다.

지구가 아무런 지지 없이 우주에 자유롭게 떠 있는 공이라는 생각은 확실히 과학의 가장 큰 업적 중 하나입니다. 고대 세계. 그리고 첫 번째 정확한 정의지구의 크기는 이집트의 에라토스테네스에 의해 만들어졌습니다. 그가 행한 실험은 인류가 발명한 가장 아름다운 10대 물리 실험 중 하나입니다. 그는 지구의 자오선의 작은 호의 길이를 각도가 아닌 길이 단위로 측정한 다음 그것이 완전한 원의 어느 부분을 구성하는지 결정하기로 결정했습니다. 부분을 ​​알면 전체 원의 길이를 구합니다. 그런 다음 원주를 사용하여 지구의 반경인 반경을 결정합니다.

분명히 자오선 호의 길이(도)는 동일한 자오선에 위치한 두 지점의 지리적 위도 차이(Δψ=ψв – ψА)와 같습니다. 이 차이를 확인하기 위해 에라토스테네스는 같은 날 정점에 있는 태양의 높이를 A 지점과 B 지점(알렉산드리아와 아스완)에서 비교했습니다. 이날 아스완에서 태양은 가장 깊은 우물의 바닥을 비췄습니다. 즉, 천정에 있었고 알렉산드리아에서는 천정에서 7.2˚였습니다. 간단한 기하학적 구조로 볼 때 이들 도시의 위도 차이는 Δψ = 7.2˚. 고대 측정 단위에서 알렉산드리아와 아스완 사이의 거리는 그리스 스타디아 5000, 현대에서는 800km였습니다. 지구의 자오선 길이를 L로 지정하면 다음과 같은 비율을 얻을 수 있습니다. 여기서 자오선 길이는 40,000km에 해당합니다. 원주를 알면 지구의 반경(6366km)을 쉽게 찾을 수 있으며 이는 평균 반경과 5km만 다릅니다.

지구의 모양이 구형과 얼마나 다른지는 다음에서만 분명해졌습니다. XVIII 후반남미 페루와 북극권 근처 스칸디나비아에서 두 번의 탐험 작업의 결과로 세기. 측정 결과, 북쪽과 남쪽의 자오선 1˚ 호의 길이가 적도의 길이보다 더 긴 것으로 나타났습니다. 이것은 지구가 극지방에서 편평해졌다는 것을 의미했습니다. 극 반경은 적도 반경보다 21km 짧습니다. 이는 자오선을 따른 지구의 단면이 원이 아니라 타원이 된다는 것을 의미하며, 그 주축은 적도면에 있고 단축은 지구의 회전축과 일치합니다. 그리고 이미 20세기에 지구의 적도 역시 원으로 간주될 수 없다는 것이 분명해졌습니다. 편평도는 자오선의 편평도보다 100배 적지만 여전히 존재합니다. 가장 정확하게 우리 행성의 모양은 타원체라는 도형으로 전달되며, 지구 중심을 통과하는 평면의 모든 단면은 원이 아닙니다.

4. 시체까지의 거리 결정.

정의하다 지리적 위도두 지점을 측정하는 것은 두 지점 사이의 거리를 측정하는 것보다 훨씬 쉬운 것으로 밝혀졌는데, 이는 자연적인 장애물로 인해 방해를 받을 수 있습니다. 따라서 시차변위 현상을 이용한 방법이 사용된다. 시차 변위는 관찰자가 움직일 때 물체의 방향이 바뀌는 것입니다.먼저, 기저라고 불리는 편리하게 위치한 선분 BC와 삼각형 ABC의 두 각도 B와 C의 길이를 정확하게 계산합니다. 사인의 정리에 대해 더 알아보기 AC 및 AB 값을 쉽게 찾을 수 있습니다. 유사한 방법이 천체까지의 거리를 결정하는 데 사용됩니다. 지구에서 태양까지의 거리를 측정하는 것은 18세기에야 ​​처음으로 가능해졌습니다. 수평 시차해. 수평 시차 (아르 자형)시선에 수직인 수평선에 위치한 별에서 지구의 반경이 보이는 각도입니다.본질적으로 이는 지구 외부에 위치한 물체의 시차 변위를 측정하며 그 기준은 지구의 반경입니다. 유일한 차이점은 삼각형이 직사각형으로 구성되어 계산이 단순화된다는 것입니다.

삼각형 OAS에서 거리 SO=D를 표현할 수 있습니다. 여기서 RÅ는 지구의 반경입니다. 물론 어느 누구도 발광체에서 지구의 반경을 관찰하지 않으며 수평 시차는 동일한 자오선에 있고 위도를 알고 있는 지구의 두 지점에서 상부 정점의 순간 발광체의 높이를 측정하여 결정됩니다. , 에라토스테네스의 방법과 유사합니다. 분명히 물체가 멀리 떨어져 있을수록 시차가 줄어듭니다. 최고값달의 시차( 아르 자형ƒ =57΄02΄΄), 태양 시차 아르 자형=8.79′′. 이 시차 값은 km와 동일한 태양까지의 거리에 해당합니다. 이 거리는 1AU(1AU)로 간주되며 태양계 천체 사이의 거리를 측정할 때 사용됩니다.

작은 각도용 죄다≈ 피, 동안 p라디안으로 표현됩니다. 만약에 아르 자형초 단위로 표현하면 공식은 다음과 같은 형식을 취합니다. Å, 1라디안에는 206265′′가 있기 때문입니다.

수평 시차 방법은 태양계에서 거리를 결정하는 새로운 방법인 레이더와 레이저 거리 측정이 등장한 20세기 후반까지 물체까지의 거리를 결정하는 데 사용되었습니다. 이러한 방법을 사용하면 많은 물체까지의 거리가 최대 1km의 정확도로 명확해졌으며 달의 레이저 거리 측정을 통해 센티미터의 정확도로 거리를 결정할 수 있습니다.

일. 시차가 있을 때 토성은 지구로부터 어느 정도 떨어져 있습니까? 0,9’’ ?

5. 신체 크기 결정.

2. 연결이란 무엇입니까?

3. 아침에는 동쪽에서, 저녁에는 서쪽에서 금성을 관찰할 수 있나요?

4. 태양과 행성의 각도 거리는 55°입니다. 위쪽 또는 아래쪽 중 어느 행성입니까?

5. 구성이란 무엇입니까?

6. 태양 원반을 배경으로 어떤 행성이 지나갈 수 있습니까?

7. 어떤 구성에서 아래쪽 행성이 선명하게 보이나요?

8. 어떤 구성에서 위쪽 행성이 선명하게 보이나요?

9. 행성의 항성주기는 무엇입니까?

10. 총회 기간은 무엇입니까?

11. 수평 시차란 무엇입니까?

12. 시차 변위란 무엇입니까?

13. 외행성은 언제 정사각형 모양입니까?

14. 신장이란 무엇입니까?

15. 내부 행성은 어떤 합에서 관찰될 수 있습니까?

행성 구성

행성의 가시성 조건은 다르게 변경됩니다. 수성과 금성이 아침이나 저녁에만 볼 수 있다면 나머지 화성, 목성, 토성은 밤에도 볼 수 있습니다. 때로는 하나 이상의 행성이 하늘에서 태양 가까이에 있기 때문에 전혀 보이지 않을 수도 있습니다. 이 경우 행성은 태양과 결합하고 있다고 합니다. 행성이 태양과 정반대 지점 근처 하늘에 있으면 반대에 있습니다. 이 경우, 행성은 태양이 지는 시간에 지평선 위에 나타나며, 태양이 뜨는 것과 동시에 집니다. 결과적으로 행성은 밤새도록 지평선 위에 있습니다. 태양에 대한 행성의 결합과 반대, 그리고 다른 특징적인 위치를 구성이라고 합니다. 항상 지구 궤도 안에 있는 내부 행성(수성과 금성)과 외부로 이동하는 외부 행성(다른 모든 행성)은 서로 다른 방식으로 구성을 변경합니다. 하늘에서 태양을 기준으로 한 행성의 위치를 ​​특징으로 하는 내부 및 외부 행성의 다양한 구성 이름은 다음과 같습니다. 행성 구성.

어떤 구성에서든 행성의 가시성에 대한 조건은 행성을 비추는 태양과 우리가 관찰하는 지구와의 관계에 따라 그 위치에 달려 있다는 것이 분명합니다. 내부든 외부든 모든 행성이 가질 수 있는 유일한 구성은 우수한 결합입니다. 이 경우 태양, 지구 및 행성의 중심을 연결하는 선, 태양 뒤, 즉 "위"에 위치합니다. 따라서 행성이 하늘에 위치한 태양은 그것을 볼 수 없습니다. 내부 행성이 지구와 태양 사이의 같은 선상에 위치하면 태양과의 내접합이 발생합니다. 외부 행성은 태양으로부터 임의의 각도 거리(0°에서 180°까지)에 있을 수 있습니다. 90°이면 행성이 직교위상에 있다고 합니다. 내부 행성의 경우 태양으로부터 가능한 최대 각도 거리(신장)는 작습니다. 금성의 경우 최대 48°, 수성의 경우 28°에 불과합니다. 행성 구성은 주기적으로 반복됩니다.

가스 거대 행성의 공동체

거대 행성은 질량이 모든 지구 행성을 합친 것보다 큽니다. 태양계에서 가장 큰 행성인 목성은 지구보다 직경이 11배, 질량이 300배 이상 크다.

모든 거대 행성은 주로 분자 수소로 구성되고 헬륨(부피 기준 6~15%), 메탄, 암모니아, 물 및 더 복잡한 화합물을 포함한 일부 기타 화합물을 포함하는 강력한 확장된 대기를 가지고 있습니다. 언뜻 보기에도 눈에 띄는 이 행성들의 압축은 축을 중심으로 한 빠른 회전으로 인해 발생합니다. 거대 행성의 적도 지역은 극에 가까운 지역보다 더 빠르게 회전하는 것이 특징입니다. 목성에서는 위도에 따른 회전 주기의 차이가 약 6분이고 토성에서는 20분을 초과합니다. 거대한 행성 중에서 가장 많이 연구된 것은 목성인데, 작은 학교 망원경으로도 행성의 적도와 평행하게 이어지는 수많은 어둡고 밝은 줄무늬를 볼 수 있습니다. 이것은 대기에서 구름이 형성되는 모습이며, 압력 수준은 지구 표면과 거의 같습니다. 줄무늬의 적갈색은 구름의 기초를 형성하는 암모니아 결정 외에도 다양한 에어로졸 불순물, 특히 황 및 인 화합물을 포함하고 있다는 사실로 설명됩니다.

거대 행성들은 태양에서 멀리 떨어져 있기 때문에 그곳은 매우 춥습니다. 구름층 수준의 목성 대기 온도는 134K(약 -140°C), 토성은 97K, 천왕성과 해왕성은 60K를 초과하지 않습니다. 이 온도는 행성은 태양으로부터 오는 에너지뿐만 아니라 그 깊이로부터의 에너지 흐름 덕분에. 목성, 토성, 해왕성에서는 태양 에너지의 흐름보다 훨씬 더 큽니다. 관한 정보와 함께 화학적 구성 요소행성, 이 정보를 통해 계산할 수 있습니다. 신체적 조건깊이 있게 - 모델 구축 내부 구조거대한 행성. 이 모델에 따르면 목성의 경우 중심 온도는 약 30,000K이고 압력은 8 * 10.12 Pa에 도달하며 해왕성의 경우 7000K 및 6 * 10.11 Pa에 도달합니다. 계산에 따르면 행성의 중심에 접근함에 따라 수소는 압력 증가로 인해 기체 상태에서 기체-액체 상태로 이동해야 합니다. 이는 기체 상태와 액체 상태가 공존하는 물질의 상태에 대한 이름입니다. 중심에 더 접근하면 압력이 수백만 배를 초과할 때 대기압, 지구에 존재하는 수소는 금속의 특성을 얻습니다. 수소의 금속상은 지구상의 실험실 조건에서 얻어졌습니다.

에서 얻은 거대 행성 위성의 성질과 화학적 구성에 관한 데이터 지난 몇 년우주선의 도움으로 또 다른 정의가 확인되었습니다 현대적인 아이디어태양계 몸체의 기원에 대해. 원시 행성 구름 주변의 수소와 헬륨이 거의 완전히 거대 행성의 일부가 된 조건에서 그들의 위성은 달 및 지구 행성과 유사한 것으로 나타났습니다. 이 모든 위성은 지구 행성과 동일한 물질, 즉 규산염, 금속 산화물 및 황화물 등뿐만 아니라 물 (또는 물-암모니아) 얼음으로 구성됩니다. 암석과 얼음 암석의 상대적 함량은 개별 위성에 따라 다릅니다. 많은 위성의 표면에서는 운석 기원의 수많은 분화구 외에도 구조적 결함과 지각 또는 얼음 덮개의 균열도 발견되었습니다. 가장 놀라운 점은 목성과 가장 가까운 달인 이오에서 약 12개의 활화산이 발견됐다는 점이다. 이 폭발 중 가장 큰 폭발 중 분출 높이는 약 300km였으며, 그 근원은 24x8km 크기의 화산 칼데라였습니다. 대부분의 폭발 기간은 4개월을 초과했습니다. 따라서 우리 행성 외부의 화산 활동에 대한 최초의 신뢰할 만한 관찰을 통해 우리는 이오를 모든 행성 중에서 가장 화산 활동이 활발한 물체로 간주할 수 있습니다. 천왕성의 위성인 미란다에서는 독특한 표면 구조를 볼 수 있습니다. 이러한 현상의 발생은 위성 파괴로 이어질 수 있는 강력한 충격 과정과 관련이 있는 것으로 보입니다. 거대 행성의 많은 위성은 작은 크기그리고 불규칙한 모양.

새로 발견된 위성은 화성과 목성의 궤도 사이에 위치한 주 소행성대에서 형성되었을 가능성이 가장 높으며(따라서 얼음 블록이 아닌 돌을 나타냄) 목성의 중력의 영향으로 흩어졌습니다. 알려지지 않은 프로세스는 결국 토성으로 이동되었습니다.

우주선을 사용하여 수행된 연구에 따르면 많은 위성 외에도 모든 거대 행성에도 고리가 있는 것으로 나타났습니다.

17세기에 발견된 이후. 일부 과학자들이 목성과 다른 거대 행성에 고리가 존재한다고 제안했지만, 토성의 고리는 오랫동안 태양계에서 독특한 형태로 여겨져 왔습니다. 이미 19세기에 말이죠. James Maxwell과 Aristarkh Apollonovich Belopolsky의 작업에서 고리가 연속될 수 없다는 것이 입증되었습니다. 지구가 이 고리 평면에 있는 것을 발견한 지 약 15년 ​​후에 발생한 토성 고리의 '사라짐'은 고리의 두께가 얇다는 사실로 설명할 수 있습니다. 토성의 고리가 거의 원형 궤도로 행성 주위를 회전하는 크고 작은 조각의 작은 몸체의 클러스터라는 것이 점차 분명해졌습니다. 모두 너무 작아서 개별적으로 보이지 않습니다. 예를 들어 토성의 고리를 통해 행성 표면과 별이 모두 보이지만 행성 주위의 궤도 덕분에 고리는 단단하게 보입니다. 총 너비가 약 60,000km에 달하는 가장 눈에 띄는 고리조차도 두께가 1km를 넘지 않습니다. 보이저 우주선에서 촬영한 이미지는 복잡한 구조를 보여줍니다. 목성을 포함한 다른 모든 거대 행성의 고리는 토성의 고리에 비해 크기와 밝기가 상당히 열등합니다.